第三章 专题二　牛顿第二定律的综合应用-（达标训练）【导学教程】2024旧教材老高考物理新编大一轮总复习（人教版）

[对应学生用书P360] 　 一、单项选择题 1．一雨滴从空中由静止开始竖直落下，假设雨滴下落过程中所受重力保持不变，且空气对雨滴阻力随其下落速度的增大而增大，则如图所示的图像中可能正确反映雨滴整个下落过程运动情况的是(　　) 解析　根据牛顿第二定律得a＝，可知速度增大，阻力增大，加速度减小，雨滴做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，雨滴做匀速直线运动，所以雨滴匀速前的速度—时间图像不是直线。由于阻力随速度增大而增大，故阻力—时间图像与速度—时间图像接近，又因为a＝，故加速度—时间图像不是直线。故C正确。 答案　C 2.如图所示，质量均为2 kg的物体A、B静止在竖直的轻弹簧上面。质量为1 kg的物体C用细线悬挂起来，B、C紧挨在一起但B、C之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，B对A的压力大小为(g取10 m/s2)(　　) A．24 N B．0 C．36 N D．28 N 解析　在细线被剪断之前，对A、B整体受力分析，重力与弹簧的弹力平衡，则弹簧的弹力大小等于A、B整体的重力大小，即为F弹＝2×20 N＝40 N；在细线被剪断之后的瞬间，A、B、C组成的整体的加速度a＝＝ m/s2＝2 m/s2，设A对B的作用力为FAB，则对B、C组成的整体有(mB＋mC)g－FAB＝(mB＋mC)a，解得FAB＝24 N，则根据牛顿第三定律有B对A的压力大小为24 N，故选A。 答案　A 3．塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，某次施工，吊车司机将100 kg的物体从地面开始竖直提升，之后其运动v­t图像如图所示，下列判断正确的是(　　) A．前10 s悬线的拉力恒为100 N B．46 s末物体离地面的距离为34 m C．30～36 s物体处于超重状态 D．36～46 s内钢索的拉力小于0～10 s内钢索的拉力 解析　前10 s悬线，物体加速上升，加速度向上，合外力向上，故拉力大于重力，大于1 000 N，A错误；v­t图像所围成的面积为位移，46 s内位移为h＝ m＝22 m，B错误；30～36 s物体向上减速，加速度向下，重力大于拉力，物体处于失重状态，C错误；36～46 s内物体向下加速，处于失重状态，拉力小于重力，0～10 s内物体处于超重状态，拉力大于重力，故36～46 s内钢索的拉力小于0～10 s内钢索的拉力，D正确。 答案　D 4.(2022·南昌模拟)如图所示，上表面粗糙、倾角θ＝37°的斜面体放在光滑的水平地面上，一物块静止在斜面体上。现给斜面体一水平向左的推力F，发现无论F多大，物块均能与斜面体保持相对静止。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则物块与斜面体间的动摩擦因数μ应满足的条件为(　　) A．μ< B．μ≥ C．μ< D．μ≥ 解析　当F＝0时，物块能静止在斜面上，由受力分析可知mgsin θ≤μmgcos θ，解得μ≥tan θ，即μ≥；当F取无穷大时，对物块受力分析，将加速度分解到沿斜面方向上和垂直于斜面方向上，由牛顿第二定律可得，沿斜面方向上有Ff＋mgsin θ＝macos θ，垂直于斜面方向上有FN－mgcos θ＝masin θ，又物块与斜面体相对静止，则Ff≤μFN，由于F取无穷大，则加速度无穷大，所以以上各式中的mgsin θ和mgcos θ均可忽略，联立解得μ≥＝，综合分析得μ≥，选项A、C、D错误，B正确。 答案　B 5.如图，公共汽车沿水平面向右做匀变速直线运动，小球A用细线悬挂于车顶上，质量为m的一位中学生手握固定于车厢顶部的扶杆，始终相对于汽车静止地站在车厢底板上，学生鞋底与公共汽车间的动摩擦因数为μ。若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角(取θ＝60°)，则此刻公共汽车对学生产生的作用力的大小和方向为(　　) A．大小等于μmg，方向水平向左 B．大小等于mg，方向竖直向上 C．大小大于，方向水平向左 D．大小等于，方向斜向左上方 解析　以小球为研究对象，根据牛顿第二定律，得m球gtan θ＝m球a，得到a＝gtan θ。 以人为研究对象，人与球的加速度相同，均水平向左，作出人的受力图，如图所示。设汽车对学生的作用力与竖直方向的夹角为α，根据牛顿第二定律，得mgtan α＝ma，F＝，将a＝gtan θ代入，得α＝θ，F＝，方向斜向左上方，故D正确。 答案　D 二、多项选择题 6.如图所示，在水平光滑桌面上放有A和B两个小物块，它们中间有细线连接。已知mA＝3 kg，mB＝2 kg，连接它们的细线最大能承受6 N的拉力。现用水平外力F1向左拉A或用水平外力F2向右拉B，为保持细线不断，则(　　) A．F1的最大值为10 N B．F1的最大值为15 N C．F2的最大值为10 N D．F2的最大值为15 N 解析　若